专题06质量与密度（知识梳理典例练习）-人教版物理中考一轮复习资料（学生版）

专题06质量与密度一、思维导图二、新课标要求1.2.2知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。1.2.31.2.4了解关于物质属性的研究对生产生活和科技进步的影响。三、知识梳理与典例一、质量1.定义：物体所含叫做质量。常用符号表示。2.单位：（1）国际主单位：，符号kg；常用单位：（t）、（g）、（mg）。（2）单位换算：1t=kg1g=kg1mg=g=kg3.质量是物体本身的一种属性物体的质量不随它的、、和而改变，是物体本身的一种。4.质量的测量工具（1）生活中测量质量的常用工具：杆秤、磅秤、案秤、电子秤、台秤等。（2）学校实验室、工厂化验室及科研中常用的测量工具：托盘天平和天平。二、天平的使用1.天平的主要构造：分度盘、横梁、标尺、游码、指针、平衡螺母、托盘等。每架天平都配有一盒配套的。2.天平的使用步骤（1）把天平放在上；（2）用镊子把游码拨到横梁标尺左端的“”刻线处；（3）调节横梁两端的，使指针指在分度盘的刻度线处（左偏右调，右偏左调）；（4）把被测物体放在盘里，用镊子向盘里加减砝码（加砝码先大后小）。如果最小砝码放进右盘后，天平横梁仍不平衡，可调节在横梁标尺上的位置，直到横梁恢复平衡。（5）天平平衡时，盘中砝码的总质量加上游码在标尺上所对的刻度值，就等于被测物体的质量。（6）把物体取下，用镊子把砝码放回砝码盒内，把游码拨回零刻度线处。3.使用天平的注意事项（1）每架天平都有自己的“称量”和“感量”。“称量”即能测量的质量，“感量”就是能测量的质量，即横梁标尺上1小格表示的质量数。被测物体的质量超过天平的“称量”会损坏天平；小于物体的“感量”，将无法测出质量。（2）已调好的天平，当位置移动后应重新调节横梁平衡。（3）向右盘中加减砝码时，要用，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；（4）保持天平干燥、清洁，潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的托盘中，应使用烧杯或者白纸间接称量。【例题1】在下列有关质量的叙述中，正确的是（）A．宇航员在飞船中能游离于舱内，因为宇航员在航行中质量变小了B．1kg的铁比1kg的松木的质量大C．铁水铸成铸件时，形状和状态都发生了变化，所以铁的质量也变了D．两个相同的杯子中装有不等的水，一杯水比半杯水的质量大【例题2】如图甲所示，用天平测物体质量时，操作的错误是_____；图乙中所测得的质量____。三、密度1.同种物质的质量与体积的关系同种物质的质量跟体积成比，质量跟体积的比值是一个。不同物质，这个比值一般，说明这个比值反映的是物质的某种特性，通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的。2.密度（1）定义：物理学中，某种物质组成的物体的与它的之比叫做这种物质的密度。（2）公式：（3）变形公式：求质量；求体积。（4）单位③单位换算：1g/cm3=kg/m3（5）密度的物理意义表示物体单位体积的质量。如水的密度为1.0×103kg/m3，表示。（6）对密度概念的理解①每种物质都有它确定的密度。同种物质，密度一般是不变的，与物体的质量、体积、形状、运动状态等（选填“有关”或“无关”）。②密度与物质的种类有关，不同物质的密度一般是的（选填“相同”或“不同”）。③密度与物质的温度和状态有关物质在发生温度变化（如热胀冷缩）或发生物态变化（如水结冰）时，体积会发生改变，因为质量，所以物质的密度会（均选填“改变”或“不变”）。（7）关于固体、液体、气体的密度值（分析密度表）①通过密度表可发现，物质的密度值都是有条件的。如“常温常压”、“0℃，标准大气压”等，若这些条件改变，密度也会有所变化。②通常情况下，不同物质的密度是不同的。大部分的密度较大，液体的密度次之，的密度最小。但也有例外，如水银的密度为13.6×103kg/m3，比许多固体的密度都大，油类的密度一般比水的密度小；是密度最小的气体等。③密度相同的不一定是同种物质，如常温常压下冰和蜡的密度相同，煤油和酒精的密度相同。【例题3】如图是a、b两种物质的质量和体积的关系图像，则下列说法正确的是（）A．a的密度是1kg/m3B．两者的密度关系ρb<ρaC．a、b两物质的密度都与质量成正比D．若将a的质量减半，它的密度也变为原来的一半【例题4】如表给出了部分物质在常温、常压下的密度，根据表格中的信息，下列说法正确的是（）物质物质酒精水干松木密度（kg/m3）0.8×1031.0×1030.5×103物质冰铜铅密度（kg/m3）0.9×1038.9×10311.3×103A．固体的密度都比液体的密度大B．相同质量的实心铜球和铅球，铜球更小些C．能装下1kg酒精的塑料瓶，装不下1kg水D．同种物质的密度不一定相同四、量筒1.量筒的标度（1）量筒的用途：量筒是测量体积的仪器，也可用排水法测量形状不规则的的体积。（2）量筒上的标度①单位：量筒上的标度单位是（mL）。1毫升（mL）=厘米3（cm3）②量筒的最大测量值（量程）最上面的刻度线指示的数值即为量程。如下图所示，量筒的量程为mL。③量筒的分度值量筒上相邻两条刻度线之间的体积数为量筒的分度值。如下图所示，量筒的分度值为mL。2.量筒的使用方法（1）选：在测量前应根据被测物体的体积（一次性完成测量比较好）和测量精度的要求来选择合适的量筒，使用前首先要观察量筒的单位标度、量程和。（2）放：使用量筒测量体积时应将量筒放在上。（3）读：量筒内的液面大多数是凹液面，如水、酒精等形成的液面；也有的液面是凸液面，如水银面。读数时，视线一定要与液体凹液面的部或凸液面的部保持相平（图乙正确）。俯视或仰视的读数均不准确，若俯视，读数会偏（图甲所示）；若仰视，读数会偏（图丙所示）。图中，液体的体积为cm3。（4）使用量筒的注意事项①被测液体的体积不能超过。②在测量范围内，应选择分度值较的量筒，目的是提高，减小测量误差。③不能对量筒加热，也不能用量筒测量高温以及有腐蚀性的液体。3.用量筒测量小石块体积的方法（排水法）（2）将待测小石块用细线拴住，轻轻地于量筒内的水中；（3）正确读出水面上升后的总体积V2（右图）；（4）计算被测石块的体积V＝（5）“适量”意思是指：水量不能过，以免放入物体后有水溢出；水要物体。【例题5】如图所示，甲、乙两个量筒的分度值分别是2cm3和1cm3，用它们来测量等质量煤油的体积，某同学的读数分别是3和3。则下列分析正确的是（）A．甲量筒的分度值是1cm3B．两次读数不同是因为煤油体积不同C．两量筒的分度值不同，不影响误差大小D．乙量筒的分度值小，因此精确度更高五、密度与温度1.物质密度与温度的关系（1）气体密度与温度的关系一定质量的气体，其密度受温度的影响较大。当其温度升高时，密度；当其温度降低时，密度。（2）热胀冷缩自然界中的绝大多数物质都有温度升高时体积变大，温度降低时体积变小的性质，物质的这种性质可简称为“”。在我们常见的物质中，的热胀冷缩最显著，它的密度受温度的影响也最大。一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样明显，因而密度受温度的影响比较小。2.风的形成风就是的流动，风的形成是温度引起空气的热胀冷缩所致。当气体受热膨胀时，体积，根据密度公式ρ=m/V可知密度，所以热空气会上升。热空气上升后，温度低的就从四面八方流过来，从而形成风。地面附近的风总是从低温地区吹向高温地区。3.冬天自来水管被冻裂的原因4.水的反常膨胀现象（1）水的热膨胀规律分析图3所示图像可知，4℃以上的水是，而0℃～4℃的水是，把这种现象称为反常膨胀。（2）水的密度与温度的关系分析图3所示图像，水在温度4℃时体积最小，由ρ=m/V可知，其密度。温度高于4℃时，随着水温的升高，密度越来越；温度低于4℃时，随着温度的降低，水的密度也越来越（如图4所示）。结论：在温度为℃时，水的密度最大。（3）与水的反常膨胀有关的现象①水在4℃时的密度最大，下沉到水底。如图5所示：水的反常膨胀使得水从上到下结冰。在寒冷的冬天，水面冰封了，但较深湖底的水却有可能保持℃的水温，利于生物存活。②各种饮料都含有水分，由于水在4℃时的密度最大，体积最小，所以储存或运输在温度为4℃时最安全的。六、密度与物质鉴别1.鉴别物质的种类（1）鉴别原理：物质的密度是物质的特性，同种物质密度是相同的，不同物质的密度一般是不同的。例如，鉴别奥运“金牌”是否纯金制作的，只要根据测出了金牌的密度，再与密度表中金的密度进行比较，如果计算值和理论值吻合，说明是纯金制作的，否则就不是。（2）鉴别方法评估用测密度的方法鉴别金牌，这种鉴别方法（是/不是）绝对可靠。因为一些不同物质的密度可能相同。例如酒精和煤油都是液体，它们的密度都是0.8×103kg/m3，所以这种鉴别方法不是绝对可靠的。要准确的鉴别物质，既要看密度，还要看颜色、气味、硬度等。2.密度在社会生活中的其他应用（1）根据密度，鉴别物品优劣。例如农业用盐水选种，把种子放到盐水里，饱满的种子因为密度大而沉到盐水底，瘪壳和杂草的种子因为密度小而浮在盐水表面。（2）根据密度大小选择合适的材料根据m=ρV可知，在体积相同时，密度越小，质量越，密度越大，质量越。①航空器材中，常采用高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料，可以减轻自身的重力。②坚若磐石的机床底座则需要用坚固、密度大的材料制成，可以增加，从而增大重力。③拍摄影视剧中房屋倒塌砸伤人的特技镜头时，要求道具的质量要小，人们常选用密度很的泡沫塑料做道具。【例题6】（多选题）物理知识与生活联系非常紧密，下列关于密度的一些说法正确的是（）A．1kg的水和1kg的冰的密度相同B．可以利用密度来鉴别物质，因为不同物质的密度一定不同C．为减轻质量，航空器材常采用强度高、密度小的合金或新型合成材料D．发生火灾时，受困人员常采取弯腰甚至爬行的姿势撤离，是因为含有有害物质的空气温度较高，密度较小，大量聚集在房间的上方【例题7】细心的小明发现寒冷的冬天室外的自来水表常常被冻裂，如图所示，是什么原因呢？小明设想用一个水桶装满水后，然后将其放在寒冷的室外。若桶内装满水后，水的质量为，（ρ冰=0.9×103kg/m3）请你先帮他做个计算：（1）质量为的水的体积是多少？（2）质量为的水，全部结为冰时，冰的体积是多少？（3）现在你能帮他找出这种现象出现的原因了吗？四、实验专题一、探究同种物质的质量与体积的关系1.提出问题体积相同的木块、铝块和铁块，它们的质量并不相同。铁块质量最大，铝块较小，木块最小。而同一种物质，体积越大，质量越大。如果体积增大到原来的2倍，质量也会增加到原来的2倍吗？也就是说，同种物质的质量与它的体积成正比吗？2.实验设计（1）取几个不同体积的长方体铝块，用天平分别测量出它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。（2）取几个不同体积的长方体铜块，用天平分别测量出它们的质量，用刻度尺分别测量长、宽、高，计算出它们的体积。（3）通过比较、分析，寻找这些数据中包含的规律。①比较不同的铝块，他们的质量跟体积有什么关系？不同的铝块有什么相同点？②比较不同的铜块，他们的质量跟体积有什么关系？不同的铜块有什么相同点？3.进行实验（1）调节天平平衡；（2）用天平分别称量不同体积的铝块（铜块）的质量，记入表格；（3）测量铝块（铜块）的边长，计算他们的体积，记入表格。（4）实验数据。物质物质铝块质量m/g体积V/cm3铝A2710B5420C8130物质铝块质量m/g体积V/cm3铜D8910E17820F267304.分析论证（1）根据表格数据分析①从测量数据上看，会得到：同种物质的体积增加了多少倍，它的质量也增加了相同的倍数，即同种物质的质量与它的体积成。②分别计算每个铝块、铜块质量与体积的比值，可得出：物质相同，质量跟体积的比值m/V；物质不同，质量跟体积的比值m/V。即：质量跟体积的比值m/V与物质的有关。（2）用图象来处理数据（以铝为例）①画出铝块的mV图像以体积V为横坐标，以质量m为纵坐标，在坐标系中再加上一个m=0，V=0的点，根据表中数据画出铝块的mV图像。（3）实验结论同种物质的质量与体积成正比，质量与体积的比值m/V是一个。对于不同物质，这个比值一般不同，说明这个比值反映的是物质的某种。通过比较质量跟体积的比值可以分辨不同的物质，它反映了物质的一种性质，在物理学中就用密度表示物质的这种性质。物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的。二、用天平测量固体和液体的质量1.用天平称出橡皮、铅笔的质量（1）调节天平平衡；（2）把被测物体放左盘，用镊子往右盘加减砝码，并移动游码，使天平平衡；（3）读出并记录数据。物体物体质量m/g橡皮铅笔2.用天平称出水的质量（1）调节天平平衡；（2）测量空烧杯质量m0；（3）将水倒入空烧杯，测量总质量m总；（4）计算出烧杯中水的质量m=。（5）想一想小华做实验需要的水，你如何才能做到两次测量之差刚好是所需要的水的质量呢？方法：先称量出空烧杯的质量m1，则所需要的水与烧杯的总质量就为m1。在称量总质量前，可以在右盘中加入一个20g的砝码，游码移到标尺上刻度值处；然后在左盘容器中逐渐加水至天平横梁恢复平衡为止。（注意：当天平接近平衡时，改用胶头滴管进行吸取或添加少量的水）.三、测量固体的密度1.实验原理：2.实验器材：天平、量筒、小石块、细线、水。3.设计并进行实验（1）用天平测量出小石块的质量m。（2）在量筒中放入适量的水，读出量筒中水的体积为V1。（3）用细线吊着小石块浸没到量筒的水中，读出小石块和水的总体积为V2。（4）实验数据记录石块的石块的质量m/g量筒内水的体积V1/cm3量筒内石块和水的总体积V2/cm3石块的体积V/cm3石块的密度ρ/g·cm3（5）利用密度公式计算小石块的密度为ρ=。4.交流讨论（1）能不能先测量小石块的体积，然后测量它的质量？【分析】不能。因为把小石块从水中取出时沾有一些水，再测量它的质量时会变大，根据密度公式ρ=m/V可知，密度值会偏。（2）测量小石块的体积时，能不能先测量小石块和水的总体积，再测量水的体积？【分析】测量小石块的体积时，不能先测量小石块和水的总体积，因为小石块从水中取出时沾有一些水，再测量水的体积会偏小，导致密度测量值偏。四、测量液体的密度1.实验原理：2.实验器材：（带砝码）、、烧杯、盐水。3.设计并进行实验（1）在烧杯中倒入适量的盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。（2）将烧杯中的盐水倒入量筒中一部分，读出量筒内盐水的体积V。（3）测量烧杯和剩余盐水的总质量m2。（4）实验数据记录表格：烧杯和盐水的总质量烧杯和盐水的总质量m1/g烧杯和剩余盐水的质量m2/g量筒中盐水的质量m/g量筒中盐水的体积V/cm3盐水的密度ρ/g·cm3（5）根据公式计算盐水的密度ρ=4.讨论交流小明所用的实验方案如下，请你进行评估。（1）用天平测量出空烧杯的质量m。（2）向烧杯中倒入一部分盐水，测量烧杯和盐水的总质量m1。（3）将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，读出示数为V。（4）根据公式计算盐水的密度ρ=【评估】步骤（3）中，把烧杯中的盐水全部倒入量筒中时，由于烧杯内壁会有残留盐水，导致体积V偏，根据密度公式ρ=m/V可知，会使测量的密度ρ偏。【提示】量筒是测量液体体积的工具，（能/不能）放在天平上测量质量。五、特殊方法测密度1.测量密度比水小的物体的密度（1）方法：配重法①用调好的天平测出石蜡的质量为m；②向量筒内倒入适量的水；③用细线将小铁块和石蜡拴住（木块上，铁块下），先将小铁块浸没量筒水中，读出液面对应刻度为V1；④再将它们共同浸没在量筒水中，读出液面对应刻度为V2；⑤石蜡密度的表达式：ρ=。（2）提示：①测量密度比水小的物体的密度也可以用“针压法”，即用细针将物体压入水中测其体积。②对于浸在水中易溶化或吸水的物质,可在外面涂保护膜。2.有天平无砝码测量石块的密度（等质量替代法）（1）实验步骤①在量筒中盛足量的水，记下量筒内水的体积V1（甲图）.②先调节天平平衡，再将两个相同的烧杯放在天平左右盘上，将小石头轻轻放入左盘烧杯中，将甲中量筒内的水缓慢向右盘烧杯中倒入直至天平平衡，记下量筒内剩余水的体积V2（乙、丙图）.③将小石头放入丙中量筒内，记下量筒内水的体积V3，如图丁所示。（2）数据处理①由乙可知，此时小石头的质量等于烧杯内水的质量，即m=ρ水(V1V2)②由图丙、丁可知小石头的体积V=V3V2③小石头的密度ρρ3.有天平无量筒测量石块的密度（1）实验器材：天平、小烧杯、水、盐水、橡皮筋（或记号笔）（2）实验步骤：①在烧杯中放入适量的水，用细线拴住小石块，将小石块浸没水中，在水面到达的位置上作标记，用天平测出水、石块和烧杯总质量m1.②将小石块从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2.③向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3.mm1m2m3（3）数据处理小石块的质量m石=；向烧杯中加水到标记处，所加的水的体积等于小石子体积，则所加水的质量为m加水=；所加水的体积为V加水=；小石子的体积V石＝V加水小石子的密度

ρ4.有天平无量筒测量液体的密度（1）实验器材：天平、两个完全相同的烧杯、水、液体。（2）实验步骤：①用已调好的天平测出空烧杯的质量，记为m0.②向一个烧杯倒入适量液体，用天平测出液体和烧杯的总质量，记为m1.③向另一个相同烧杯中倒入与液体等深度的水（如图），用天平测出水和烧杯的总质量，记为m2.（3）数据处理由题意可知，液体的质量m=与液体等深度的水的质量m水=倒入烧杯的液体的体积与水的体积相同液体的密度ρ【例题8】小明同学学习了密度的测量后，想用天平和量筒测量石块的密度。（1）把天平放在水平桌面上，调节天平横梁在水平位置平衡，如图甲所示，请你指出小明同学调节天平横梁平衡的过程中遗漏的操作步骤：；（2）完成遗漏的操作步骤后，发现无论怎么调节平衡螺母，横梁都无法水平平衡。于是聪明的小明在侧托盘下粘了一小块橡皮泥，重新把天平调节平衡了；（3）由于操作匆忙，小明同学将石块放在右盘，砝码放在左盘，调节游码天平再次平衡时左盘砝码和游码如图乙所示，由图丙可知石块的体积。则石块的密度是g/cm3；（4）本次验中，由于小明在托盘下粘了橡皮泥，则所测石块的密度与真实密度相比。【例题9】小刚同学想测量一块不规则矿石的密度。请把以下空格补充完整。（1）用调节好的天平测量矿石的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图甲所示，则矿石的质量为g；（2）他发现矿石放不进量筒，改用如图乙所示的方法测矿石的体积；A．往烧杯中加入适量的水，把矿石淹没，在水面到达的位置上作标记，然后取出矿石；B．先往量筒装入200mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图所示，用密度公式计算出矿石的密度ρ为g/cm3；（3）小明不小心把量筒摔破了，于是老师又给小明一只烧杯，请完成以下的实验步骤；①用调节好的天平测出矿石的质量m1；②将适量的水倒入烧杯并称出质量为m2；③将矿石轻轻放入烧杯内，标记下此时水面的位置；④将矿石取出后，加水至标记处，称出此时烧杯和水的总质量为m3；⑤由此可得到矿石的密度表达式为（水的密度用ρ水表示）；⑥由于矿石吸入部分水，所测得的密度值（大于/小于/等于）矿石密度真实值；⑦若此实验中矿石拿出后带走了一部分水，此过程对实验结果（有/无）影响。【例题10】为测量某液体的密度，物理老师将体积都为V的水和待测液体倒入相同的两个烧杯中，分别放在已经调平的天平两端，左边是水，现象如图所示。（1）为了让横梁恢复平衡，应向盘加砝码；若加上最小砝码后，指针偏右，接下来的操作是；（2）天平再次平衡时，所加质量（含游码读数）为M加，则待测液体密度的表达式为：。（水的密度用ρ水五、综合练习1．下列关于质量的说法正确的是（）A．1千克铁比1千克的棉花质量大B．1千克冰熔化成水，质量变小C．用粉笔在黑板上写字，手中粉笔体积变小了，但质量不变D．宇航员把一块石头从月球带到地球，这块石头的质量不变2．学习了“质量”一节后，小华产生了这样的一个疑问：物体的质量与其形状是否有关呢？为此，爱动脑筋的小华设计了一个实验来探究这个问题。他选用一块橡皮泥作为研究物体，将橡皮泥捏成各种形状，用天平分别称出其质量，并将数据记录在下表中。橡皮泥的形状橡皮泥的形状长方体圆柱体球体碎块橡皮泥的质量/g23232323（1）小华实验时选用橡皮泥作为实验的材料，你认为选用这种材料对他的实验操作的好处是_______________。（2）由小华的实验，你得出的结论是_____________________。（3）小华所列的表格中，并没有也不可能将橡皮泥的形状都列出，但仍然能由此得出结论，这种研究问题得出结论的方法叫做（）A．类比法B．综合法C．归纳法D．等效法3．用量筒一次测量100g的酒精，酒精的密度是0.8×103kg/m3，最适合选择是（）A．量程100mL，分度值1mL B．量程200mL，分度值1mLC．量程250mL，分度值2mL D．量程500mL，分度值5mL4.课外科技活动中，小丽等同学将一定质量的水放在一个加盖的量筒中，探究水的体积随温度变化的情况，根据实验数据画出Vt图像（如图所示），请你根据图像中的信息回答问题。（1）用简洁的语言描述“水的体积随温度变化的情况”；（2）在0℃~4℃间温度升高，水的密度，超过4℃之后，温度上升，水的密度（选填“变大”、“变小”或“不变）；（3）在0℃~4℃范围内，水具有（选填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”）的性质。5．小明在用天平测物体质量的实验中，先取来托盘天平放在水平桌面上，发现如图甲所示情况。（1）他应采取的措施是；（2）天平调节平衡后，小明按如图乙所示的方法来称量物体的质量，小华立即对小明说：“你操作时至少犯了两个错误”。小华所说的两个错误是：①